| 环形燃烧室壁温对热声不稳定性影响的实验研究 |
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| 引用本文： | 方元祺,陶雯婕,杨瑶,王高峰,郑耀. 环形燃烧室壁温对热声不稳定性影响的实验研究[J]. 推进技术, 2022, 43(8): 236-247 |
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| 作者姓名： | 方元祺 陶雯婕 杨瑶 王高峰 郑耀 |
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| 作者单位： | 浙江大学航空航天学院,中国航发商用航空发动机有限责任公司,浙江大学航空航天学院,浙江大学航空航天学院,浙江大学航空航天学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（91841302，51976184）；两机重大专项基础研究（J2019-III-0006-0049） |
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| 摘 要： | 为了研究壁温效应对热声振荡的影响，本文基于环形燃烧室/涡轮耦合实验平台，在当量比Φ=0.82和燃烧功率P=15.5 kW的工况参数下开展了实验研究。相比于独立环形燃烧室实验，本文所引入的涡轮导叶出口组件，使得燃烧室跟发动机实际工况出口匹配情况更接近，具有更一致的热声环境和热容效应。实验发现，在壁温升高过程中伴随着不同类型热声不稳定模式间的切换以及振荡频率、幅值等参数的演变。进一步选取了6个典型状态点，结合基于火焰图像序列的动态模态分解，对比光电倍增管信号和不同方位角的声压信号，分析了各个状态点的火焰动力学和声学响应特征。实验结果表明，在固定功率和当量比工况下，受燃烧室壁面热平衡状态的影响，热声不稳定模式先后经历了由亥姆霍兹模式、1/4波纵向模式、周向混合模式和旋转模式所主导的过程。在出现周向模式的初期，其表现为旋转率呈现肥尾分布的驻波旋-转混合模式，而后期演变为旋转率的分布相对集中的逆时针方向旋转模式。
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| 关 键 词： | 环形燃烧室；热声不稳定性；壁温效应；预混旋流火焰；周向模式；动态模态分解 |
| 收稿时间： | 2021-02-07 |
| 修稿时间： | 2022-06-17 |
Experimental Study of Wall Temperature Effect on Thermoacoustic Instabilities in Annular Combustor |
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| FANG Yuan-qi,TAO Wen-jie,YANG Yao,WANG Gao-feng,ZHENG Yao. Experimental Study of Wall Temperature Effect on Thermoacoustic Instabilities in Annular Combustor[J]. Journal of Propulsion Technology, 2022, 43(8): 236-247 |
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| Authors: | FANG Yuan-qi TAO Wen-jie YANG Yao WANG Gao-feng ZHENG Yao |
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| Affiliation: | School of Aeronautics and Astronautics, Zhejiang University,,,School of Aeronautics and Astronautics, Zhejiang University, |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Annular combustor Thermoacoustic instability Wall temperature effect Premixed swirling flame Azimuthal mode Dynamic mode decomposition |
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